下野宇都宮氏16代当主宇都宮正綱は芳賀氏出身であり、実父である芳賀成高を弔うために創建しようとしたが、正綱は文明9年(1477年)に川曲の戦いで陣没したため、正綱の子であり下野宇都宮氏17代当主である宇都宮成綱が継承し、文明18年 (1486年)に開基した。芳賀氏の菩提寺であったが、前述の経緯もあり、宇都宮氏からの庇護も厚かった。元々は宇都宮の中河原にあったが、宇都宮氏が慶長2年(1597年)に改易されると荒廃した。元和年間には現在の場所に移転され、奥平氏によって再興された。
慶長14年（1609年）、16歳の時に徳川秀忠に召し出されて大番となった。慶長20年（1615年）の大坂夏の陣においては、土岐定義の指揮下に入って江戸城の守備をするように命じられたが、命令を破り徳川秀忠の行軍に徒歩侍として付き従った。この行動は軍規違反ではあったが、徳川秀忠は貞清が若い事やその志に感じるものがあったのか、軍規違反を許し、逆に金子三枚を褒美として与えている。合戦に及んでは、秀忠本陣にて斥候を務めたという。この後、元和2年12月9日（1617年1月16日）には上総国金剛寺村と山邊郡の内に300石の領地を与えられ、腰物持を務めた。元和4年（1618年）5月には、相模国愛甲郡に200石を加増されている。元和8年（1622年）4月、徳川秀忠の日光社参の際に、急遽宇都宮から帰還する事があり、貞清は徒歩でこの供を務めている。寛永2年7月27日（1625年8月29日）には領地の朱印状を賜わる。寛永9年7月5日（1632年8月20日）には徒歩頭となり、寛永10年4月16日（1633年5月23日）には御目付となった。同年8月26日（1633年9月29日）、洪水により被害を受けた畿内の堤防の検分調査を行った。同年12月26日（1634年1月25日）に甲斐国山梨八代二郡の内に1000石の加増を受けて、合計1500石を領した。寛永11年（1634年）、徳川家光の上洛の際にこの供を務めている。寛永13年2月25日（1636年4月1日）東福門院和子の病気に関連して、貞清は京都に赴いて御使いを務めている。同年6月26日（1636年7月28日）新たに寛永銭を鋳造する事となり、命令を受けて東海道を通って近江国坂本に行ったという。寛永14年（1637年）島原の乱が発生し、同年11月9日（1637年12月25日）に板倉重昌が上使として派遣される事となり、貞清はこの副使を務めた。しかしながら板倉・石谷両氏は諸大名に比べて身分が低いために軽視され、諸大名はその命令に従わなかったとされる。また、城方の守備も堅く幕府方は多数の死傷者を出して敗走した。重昌及び貞清は諸卒を督戦したが効果が無く、焦燥した重昌は翌寛永15年1月1日（1638年2月14日）に自ら先頭となって城方に突撃し鉄砲の弾に当たって戦死している。貞清も同様に突撃し奮戦したが負傷して後退した。この際、貞清の従士3名が討死し幕府側に多数の死傷者が出たと言う。この日の幕府側の損害があまりに大きかったため城方が夜襲をしてくる可能性を考慮し、貞清は負傷に堪えて各陣所を巡見し警戒態勢を整えた。また、細川忠利、黒田忠之、島津家久に援軍を依頼し、合わせて戦況を江戸に報告した。板倉重昌の戦死に伴い総大将は松平信綱に代わったが、同月28日（1638年3月13日）に貞清は板倉重矩と供に原城本丸に突入し奮戦している。同年3月5日（1638年4月18日）に駿府へ凱旋したが、軍令違反に抵触したことを咎められ、一時蟄居した。同年12月31日（1639年2月2日）には蟄居処分を解かれている。寛永18年12月15日（1642年1月15日）、与力10騎・同心50人を預けられた。正保2年9月23日（1645年11月11日）、命令により近江国水口城を守備した。慶安3年閏10月10日（1650年12月3日）、洪水被害の調査確認のため、畿内及び近江国・伊勢国などを巡見した。慶安4年6月18日（1651年8月4日）に江戸北町奉行に就任し、同年8月16日（1651年9月30日）に従五位下左近将監に叙任された。万治2年1月28日（1659年3月21日）に職を辞し、同年7月27日（1659年9月13日）に致仕した。この時、家督を息子である石谷武清に譲り、武清の賜わっていた廩米600俵は養老料として貞清に与えられた。死後は武蔵国多摩郡泉村の泉龍寺に葬られた。島原の乱の際には、石谷貞清を頼りに柳生利厳の長男である柳生清厳が来ており、板倉隊に所属させた。清厳は寛永15年1月1日（1638年2月14日）の板倉隊突撃の際に戦死したという。また、二階堂氏を称する雲林院弥四郎が、同族のよしみとして貞清の陣所をたびたび訪れたという。（貞清は元来、柳生宗矩や沢庵宗彭、小堀政一と親交があり、彼らの茶会派閥の一員であった。そして雲林院弥四郎は、柳生一門に属する人物である）慶安の変（1651年）の際には丸橋忠弥を、承応の変（1652年）の際には別木庄左衛門を、それぞれ配下の与力を率いて捕縛し、処断を担当した。明暦の大火（1657年）の時には、伝馬町牢屋敷の囚人を解放してその命を救ったという。